本申請(qǐng)要求于2015年9月15日向韓國(guó)特許廳提交的第10-2015-0130615號(hào)韓國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)的權(quán)益，其全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用合并于此。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明構(gòu)思涉及一種圖像處理系統(tǒng)、裝置和方法。更具體地，本發(fā)明構(gòu)思涉及一種利用執(zhí)行選擇性圖像加密的圖像處理方法的圖像處理裝置和系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

通常，圖像處理裝置通過(guò)在執(zhí)行某種形式的圖象壓縮之后傳輸圖像提高了圖像傳輸效率。圖像壓縮的示例包括參考另一圖像或圖像區(qū)域來(lái)壓縮圖像或圖像區(qū)域的幀間預(yù)測(cè)以及在不參考另一圖像區(qū)域的情況下壓縮圖像或圖像區(qū)域的幀內(nèi)壓縮。

為了提供圖像數(shù)據(jù)安全性，經(jīng)常對(duì)可以被輸出到圖像處理系統(tǒng)之外的壓縮圖像執(zhí)行加密。加密需要相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間和相當(dāng)多的系統(tǒng)資源的開(kāi)支。并且隨著需要的圖像分辨率增加，更多的裝置或系統(tǒng)資源被消耗。這可能導(dǎo)致系統(tǒng)性能的劣化。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明構(gòu)思提供一種可以有效加密壓縮圖像或圖像數(shù)據(jù)的圖像處理裝置和圖像處理方法。

根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一方面，提供一種圖像處理方法，包括：壓縮包括多個(gè)區(qū)域的圖像；選擇性加密多個(gè)區(qū)域的一部分；產(chǎn)生指示多個(gè)區(qū)域的哪個(gè)區(qū)域被加密的加密信息；發(fā)送加密圖像和加密信息。

根據(jù)本發(fā)明概念的另一方面，提供一種圖像處理方法，包括：壓縮包括多個(gè)區(qū)域的圖像；確定多個(gè)區(qū)域的每一個(gè)的壓縮特性和圖像特性中的至少一個(gè)；基于所述確定，選擇多個(gè)區(qū)域中的一部分作為加密區(qū)域；發(fā)送多個(gè)區(qū)域的每一個(gè)的加密圖像和加密信息。

根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的另一方面，提供一種圖像處理方法，包括：選擇性加密幀圖像的第一區(qū)域；發(fā)送第一包，所述第一包包括第一區(qū)域的加密圖像和具有指示第一區(qū)域被加密的第一值的加密信息；以及發(fā)送第二包，所述第二包包括幀圖像的第二區(qū)域的未加密圖像和具有指示第二區(qū)域沒(méi)有被加密的第二值的加密信息。

根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的另一方面，提供一種圖像處理裝置，包括：壓縮單元，壓縮包括多個(gè)區(qū)域的圖像；加密單元，選擇性加密多個(gè)區(qū)域的一部分；以及接口主機(jī)，發(fā)送已經(jīng)執(zhí)行壓縮操作和選擇性加密操作的加密圖像和指示多個(gè)區(qū)域的哪個(gè)區(qū)域被加密的加密信息。

根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的另一方面，提供一種通用串行總線(USB)TV系統(tǒng)，包括：USB裝置，被配置為通過(guò)USB協(xié)議接收編碼數(shù)據(jù)；圖像處理裝置，被配置為處理通過(guò)USB裝置接收的編碼數(shù)據(jù)；以及至少一個(gè)端口，被配置為根據(jù)至少一個(gè)接口輸出通過(guò)圖像處理裝置產(chǎn)生的原始圖像，其中，包括在編碼數(shù)據(jù)中的加密圖像是僅其多個(gè)區(qū)域的一部分被選擇性加密的圖像，以及圖像處理裝置通過(guò)參考包括在編碼數(shù)據(jù)中的至少一條信息選擇性對(duì)加密圖像的多個(gè)區(qū)域進(jìn)行解密。

根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的另一方面，提供一種包括產(chǎn)生壓縮圖像的編碼器的系統(tǒng)。所述編碼器包括包含壓縮單元的加密單元，其中，壓縮單元接收包括多個(gè)區(qū)域的圖像并且產(chǎn)生壓縮圖像，其中，所述多個(gè)區(qū)域包括第一區(qū)域和第二區(qū)域，壓縮單元包括在不參考多個(gè)區(qū)域中的的另一個(gè)的情況下壓縮第一區(qū)域的幀內(nèi)壓縮器，以及參考多個(gè)區(qū)域中的至少另一個(gè)來(lái)壓縮第二區(qū)域的幀間壓縮器，其中，加密單元接收壓縮圖像，并且產(chǎn)生加密圖像和相應(yīng)的加密信息，其中，加密單元在加密圖像內(nèi)選擇性指定第一區(qū)域的至少一部分作為加密區(qū)域，并且在加密區(qū)域內(nèi)選擇性指定第二區(qū)域作為非加密區(qū)域。

附圖說(shuō)明

通過(guò)下面結(jié)合附圖進(jìn)行的詳細(xì)描述，本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例將更容易理解，在附圖中：

圖1是根據(jù)示例性實(shí)施例的圖像處理系統(tǒng)的框圖；

圖2是根據(jù)示例性實(shí)施例的編碼器的實(shí)施例的框圖；

圖3是圖2的加密單元的實(shí)施例的框圖；

圖4是根據(jù)示例性實(shí)施例的解碼器的實(shí)施例的框圖；

圖5、圖6、圖7、圖8和圖9是根據(jù)示例性實(shí)施例的在幀圖像中選擇加密區(qū)域的示例的示圖；

圖10和圖11是根據(jù)示例性實(shí)施例的產(chǎn)生頭信息的示例的示圖；

圖12和圖13是根據(jù)示例性實(shí)施例的圖像處理方法的流程圖；

圖14是根據(jù)示例性實(shí)施例的包括在編碼器中的加密單元的框圖；

圖15A、圖15B和圖15C是圖像壓縮處理中的幀的類(lèi)型的示圖；

圖16是僅加密被選為加密區(qū)域的幀圖像的部分區(qū)域的示例的示圖；

圖17是包括圖14的加密單元的編碼器的圖像處理方法的流程圖；

圖18是根據(jù)示例性實(shí)施例的包括在編碼器中的加密單元的框圖；

圖19是在幀圖像中選擇加密區(qū)域的示例的示圖；

圖20是根據(jù)示例性實(shí)施例的包括在編碼器中的加密單元的框圖；

圖21和圖22是在幀圖像中選擇加密區(qū)域的示例的視圖；

圖23是包括圖18和圖20的加密單元的編碼器的圖像處理方法的流程圖；

圖24是根據(jù)示例性實(shí)施例的包括在解碼器中的解密單元的實(shí)施例的框圖；

圖25是根據(jù)示例性實(shí)施例的包括圖像處理裝置的計(jì)算系統(tǒng)的框圖；

圖26是在圖25的計(jì)算系統(tǒng)中使用的接口的示例的框圖；以及

圖27是根據(jù)示例性實(shí)施例的應(yīng)用圖像處理方法的通用串行總線(USB)電視系統(tǒng)的示例的框圖。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)將參考附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例。提供這些實(shí)施例以使得本公開(kāi)將是全面和完整的，并且將向本領(lǐng)域技術(shù)人員全面?zhèn)鬟_(dá)本發(fā)明構(gòu)思的范圍。本發(fā)明構(gòu)思可以以多種不同形式體現(xiàn)，并且不應(yīng)被解釋為限制到本文闡述的實(shí)施例。

根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例可以以各種方式進(jìn)行修改，并采取各種替代形式，并且因此，其特定實(shí)施例示于附圖并且下面作為示例詳細(xì)描述。然而，不意在將本發(fā)明構(gòu)思限制到所公開(kāi)的特定形式。與此相反，本發(fā)明構(gòu)思覆蓋落入所附權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)的所有修改、等同物和替代。

應(yīng)當(dāng)理解，當(dāng)諸如層、區(qū)域或基底的元件被稱(chēng)為“在”另一元件“之上”、“連接到”或“耦接到”另一元件時(shí)，可以是直接位于另一元件之上、連接或耦接到另一元件或其間可以存在介入元件。另一方面，應(yīng)當(dāng)理解，當(dāng)諸如層、區(qū)域或基底的元件被稱(chēng)為“直接在”另一元件“之上”、“直接連接到”或“直接耦接到”另一元件時(shí)，不存在任何介入元件。用來(lái)描述構(gòu)成元件之間的關(guān)系的其他表達(dá)(諸如“在...之間”和“直接在...之間”)應(yīng)被以相同方式來(lái)解釋。

本文使用的術(shù)語(yǔ)僅僅是為了描述特定實(shí)施例的目的，而并不意在限制本發(fā)明構(gòu)思。如這里所使用的，術(shù)語(yǔ)“包括”和/或“包含”在本說(shuō)明書(shū)中使用時(shí)是指定所闡述的特征、整數(shù)、步驟、操作、元件和/或組件的存在，但是不排除存在或添加一個(gè)或多個(gè)其他特征、整數(shù)、步驟、操作、元件和/或組件和/或其組。

除非另有定義，否則本文所使用的所有術(shù)語(yǔ)(包括科學(xué)術(shù)語(yǔ)和技術(shù)術(shù)語(yǔ))具有與本發(fā)明構(gòu)思所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所通常理解的相同的含義。還應(yīng)當(dāng)明白，諸如在通用字典中定義的那些術(shù)語(yǔ)應(yīng)當(dāng)被解釋為具有與相關(guān)技術(shù)的上下文的含義一致的含義，而不應(yīng)當(dāng)以理想化或過(guò)于形式化的意義來(lái)對(duì)其進(jìn)行解釋?zhuān)沁@里明確地如此定義。如本文中所使用的，術(shù)語(yǔ)“和/或”包括一個(gè)或多個(gè)相關(guān)所列的項(xiàng)目的任意組合和所有組合。當(dāng)諸如“中的至少一個(gè)”表達(dá)一列元素之后時(shí)，其修飾元素的整個(gè)列表，并且不修飾該列表中的單個(gè)元素。

圖1是根據(jù)示例性實(shí)施例的圖像處理系統(tǒng)10的框圖。如圖1所示，圖像處理系統(tǒng)10可以包括編碼器11和解碼器12。編碼器11和解碼器12中的每一個(gè)可以對(duì)應(yīng)于圖像處理裝置。

根據(jù)示例性實(shí)施例，編碼器11可以包括壓縮單元11_1和加密單元11_2。壓縮單元11_1可以用于壓縮與圖像相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)，以產(chǎn)生壓縮圖像。對(duì)此，壓縮單元11_1可以使用幀間預(yù)測(cè)和/或幀內(nèi)預(yù)測(cè)執(zhí)行數(shù)據(jù)壓縮。然后，加密單元11_2從壓縮單元11_1接收壓縮圖像，并且可以選擇性全部或部分加密壓縮的數(shù)據(jù)，以產(chǎn)生加密圖像(或者編碼圖像)。通過(guò)壓縮圖像，隨后在編碼器11內(nèi)傳輸構(gòu)成圖像數(shù)據(jù)以及從外部傳輸圖像數(shù)據(jù)所需要的帶寬減少，并且傳輸圖像數(shù)據(jù)所需的功率可以降低。當(dāng)從編碼器11外部傳輸圖像數(shù)據(jù)時(shí)，可以通過(guò)使用加密操作增強(qiáng)傳輸?shù)膱D像數(shù)據(jù)的安全性。因此，加密單元11_2可以使用以硬件和/或軟件分別實(shí)現(xiàn)的各種方法加密從壓縮單元11_1提供的壓縮圖像。

例如，加密單元11_2可以使用高級(jí)加密標(biāo)準(zhǔn)(AES)算法執(zhí)行加密操作。其結(jié)果是，如上所述，可以由編碼器11提供通過(guò)加密壓縮圖像產(chǎn)生的加密圖像(Image_com_en)。

在此，一般可以通過(guò)設(shè)置在編碼器11內(nèi)部或外部的視頻編碼處理器、中央處理器、圖形處理器等(未示出)控制壓縮單元11_1和/或加密單元11_2的操作。

壓縮單元11_1可以基于各種圖像標(biāo)準(zhǔn)(諸如MPEG-2、H.264/AVC、VP8、HEVC等)壓縮圖像。例如，壓縮單元11_1可以根據(jù)定義的幀單元接收?qǐng)D像。以下，根據(jù)定義的幀單元傳輸?shù)膱D像或圖像部分將被稱(chēng)為“幀圖像”。因此，可以說(shuō)特定實(shí)施例對(duì)接收幀圖像執(zhí)行壓縮操作。根據(jù)此方法，壓縮單元11_1可以接收幀圖像的序列，并且對(duì)接收的多個(gè)幀圖像中的每一個(gè)執(zhí)行壓縮操作。

認(rèn)識(shí)到對(duì)于示例性實(shí)施例，上述壓縮操作可以基于幀間預(yù)測(cè)和幀內(nèi)預(yù)測(cè)，可以通過(guò)各種方法定義幀間預(yù)測(cè)和幀內(nèi)預(yù)測(cè)的構(gòu)思。

例如，可以基于多個(gè)幀定義幀間預(yù)測(cè)和幀內(nèi)預(yù)測(cè)。根據(jù)幀間預(yù)測(cè)，可以參考至少一個(gè)其它幀壓縮當(dāng)前幀圖像。例如，可以對(duì)當(dāng)前幀圖像的預(yù)定單元(例如，塊單元)執(zhí)行運(yùn)動(dòng)估計(jì)，并且可以提供塊的像素值和當(dāng)前幀圖像的預(yù)測(cè)塊的像素值之間的差值作為壓縮結(jié)果。相反，根據(jù)幀內(nèi)預(yù)測(cè)，可以在不參考另一幀的情況下通過(guò)使用幀圖像內(nèi)計(jì)算的像素值壓縮幀圖像。

根據(jù)示例性實(shí)施例，對(duì)于幀圖像，可以在壓縮操作內(nèi)定義幀間預(yù)測(cè)和幀內(nèi)預(yù)測(cè)。在此，幀圖像可以包括多個(gè)區(qū)域，在幀間預(yù)測(cè)的情況下，可以參考針對(duì)與任何選擇的區(qū)域相鄰的至少一個(gè)區(qū)域(即，至少一個(gè)相鄰區(qū)域)計(jì)算的像素值壓縮該任何選擇的區(qū)域。然而，在幀內(nèi)預(yù)測(cè)的情況下，可以通過(guò)在不參考任何其它區(qū)域的情況下使用針對(duì)選擇的區(qū)域計(jì)算的像素值壓縮選擇的區(qū)域。

可以使用不同的方法不同地定義幀圖像區(qū)域。例如，幀圖像可以被定義為包括多個(gè)行，并且構(gòu)成幀圖像區(qū)域可以被分別定義為包括所述多個(gè)行之中的一行(line)的單元?？蛇x地，幀圖像區(qū)域可以被定義為包括所述多個(gè)行之中的兩行或多行。在另一可選方案中，幀圖像可以被劃分成多個(gè)包，其中，以利于圖像數(shù)據(jù)的最終傳輸?shù)姆绞蕉x所述多個(gè)包。使用這種可選方案，幀圖像區(qū)域可以被定義為包括一個(gè)或多個(gè)包。在另一可選方案中，幀圖像可以包括多個(gè)塊，其中，以支持預(yù)測(cè)操作的方式來(lái)定義所述多個(gè)塊。使用這種可選方案，幀圖像區(qū)域可以被定義為包括一個(gè)或多個(gè)塊。因此，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，幀圖像區(qū)域很容易受到各種分辨率的影響，并且從應(yīng)用到幀圖像的特定壓縮操作的角度，可以以各種尺寸定義幀圖像區(qū)域。

另外，對(duì)于壓縮操作，在不參考多個(gè)幀之中的另一幀的情況下壓縮的幀可以被稱(chēng)為幀內(nèi)幀，而參考另一幀壓縮的幀可以被稱(chēng)為幀間幀。另外，在不參考幀圖像中的另一區(qū)域的情況下壓縮的區(qū)域可以被稱(chēng)為幀內(nèi)編碼區(qū)域，而參考幀圖像中的一個(gè)或多個(gè)其它區(qū)域壓縮的區(qū)域可以被稱(chēng)為幀間編碼區(qū)域。根據(jù)示例性實(shí)施例，對(duì)于壓縮幀圖像選擇加密區(qū)域(即，為加密選擇的區(qū)域)的處理可以基于幀圖像的“壓縮特性”。例如，可以基于幀內(nèi)幀、幀間幀、幀內(nèi)編碼區(qū)域、幀間編碼區(qū)域等執(zhí)行加密區(qū)域選擇。

作為另一示例，幀圖像可包括“n”個(gè)區(qū)域，其中，“n”是大于等于3的整數(shù)，并且所述“n”個(gè)區(qū)域中的至少一個(gè)區(qū)域可被加密，并且所述“n“個(gè)區(qū)域的另一個(gè)區(qū)域可不被加密。

因此，在一個(gè)示例中，加密單元11_2可以確定每個(gè)區(qū)域是幀內(nèi)編碼區(qū)域還是幀間編碼區(qū)域，之后根據(jù)確定結(jié)果選擇性加密特定區(qū)域。在一個(gè)可行方法中，如果選擇區(qū)域被確定為幀內(nèi)編碼區(qū)域，則加密單元11_2可以執(zhí)行選擇區(qū)域的加密。相反，如果選擇區(qū)域被確定為幀間編碼區(qū)域，則加密單元11_2可以不執(zhí)行選擇區(qū)域的加密。這種方法對(duì)整體圖像數(shù)據(jù)安全問(wèn)題有影響。也就是說(shuō)，如果幀內(nèi)編碼區(qū)域未解密，則不能獲得包括在幀內(nèi)編碼區(qū)域中的像素值(例如，對(duì)于原始數(shù)據(jù))，因此，也不能獲得參考該幀內(nèi)編碼區(qū)域壓縮的相關(guān)聯(lián)幀間編碼區(qū)域的像素。其結(jié)果是，如果僅對(duì)特定幀圖像區(qū)域選擇性執(zhí)行加密，則包括選擇性加密區(qū)域的整體幀圖像的安全性將受到影響。

作為另一示例，加密單元11_2可以選擇性加密所有幀內(nèi)編碼區(qū)域的同時(shí)，還僅加密特定幀間編碼區(qū)域。在再一示例中，對(duì)于任何給定幀內(nèi)編碼區(qū)域，可以對(duì)從幀內(nèi)編碼區(qū)域中的多個(gè)像素選擇的部分像素執(zhí)行加密。與上述實(shí)施例共同的是加密單元11_2不加密全部幀圖像，而是僅選擇性加密幀圖像的特定區(qū)域。其結(jié)果是，可以減少需要加密的數(shù)據(jù)量，并且改善了加密操作的整體效率。

根據(jù)另一示例性實(shí)施例，可以基于數(shù)據(jù)是否被壓縮執(zhí)行幀圖像或幀圖像的區(qū)域的選擇性加密。例如，對(duì)于幀圖像的特定(第一選擇)像素，壓縮單元11_1可以確定僅提供原始數(shù)據(jù)而不壓縮接收數(shù)據(jù)。然而，可以參考第一選擇像素(即，針對(duì)第一選擇像素(或原始數(shù)據(jù)))壓縮幀圖像的另一(第二選擇)像素。在此背景下，術(shù)語(yǔ)“第一選擇”和“第二選擇”不僅指活動(dòng)選擇(active selection)。而是，在另一組的選擇期間通過(guò)非選擇定義第一選擇像素或第二選擇像素的一組。因此，第一選擇和第二選擇僅僅區(qū)分各個(gè)像素的不同處理。

以這種方式，加密單元11_2可以對(duì)于第一選擇像素(例如，原始數(shù)據(jù)的區(qū)域)選擇性執(zhí)行加密操作，從而相應(yīng)第一選擇像素?cái)?shù)據(jù)(或原始數(shù)據(jù))基本上通過(guò)，作為壓縮操作的結(jié)果。然而，加密單元11_2可以不對(duì)第二選擇像素(例如，壓縮數(shù)據(jù)的區(qū)域)執(zhí)行加密操作，從而提供相應(yīng)第二選擇像素?cái)?shù)據(jù)(或壓縮數(shù)據(jù))。擴(kuò)展該示例性實(shí)施例，一些第二選擇像素(例如，壓縮數(shù)據(jù)的一部分)可以被選擇性地指定為組內(nèi)的加密區(qū)域(例如，幀圖像區(qū)域)，否則被選擇用于不加密。

與前述一致，編碼器11不僅可以向解碼器12提供加密圖像(Image_com_en)，而且也可以提供與加密操作相關(guān)聯(lián)的加密信息(Info_en)。在此，例如，加密信息可以包括指示每幀圖像區(qū)域是否被加密的信息。

在特定示例性實(shí)施例中，編碼器11可以包括促進(jìn)加密圖像和相關(guān)加密信息傳輸?shù)浇獯a器12的接口單元(例如，高速接口(HSI)主機(jī))。接口單元可以根據(jù)一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)通信協(xié)議進(jìn)行操作。例如，接口單元可以使用定義包括加密信息的特定頭信息(或包頭信息)的一個(gè)或多個(gè)協(xié)議進(jìn)行操作。

再次參考圖1，解碼器12包括解密單元12_1和解壓縮單元12_2。解碼器12通常對(duì)加密數(shù)據(jù)執(zhí)行解密操作，隨后解碼器12對(duì)解密數(shù)據(jù)執(zhí)行解壓縮操作。這些都是編碼器11執(zhí)行的操作的有效逆操作。因此，以這種方式，解碼器12可以從接收的頭信息提取加密信息(Info_en)，然后使用解密單元12_1對(duì)從編碼器11接收的加密數(shù)據(jù)(即，加密圖像)的各個(gè)加密部分執(zhí)行解密。加密數(shù)據(jù)的此部分可以對(duì)應(yīng)于選擇的幀圖像區(qū)域、幀圖像區(qū)域的部分和/或選擇的像素，并且可以使用提取的加密信息來(lái)指示。然后，解壓縮單元12_2可以用于通過(guò)對(duì)得到的解密數(shù)據(jù)執(zhí)行解壓縮操作來(lái)產(chǎn)生原始數(shù)據(jù)。

根據(jù)上述示例性實(shí)施例，由于可以?xún)H對(duì)圖像的部分區(qū)域加密，可以減少有必要加密的數(shù)據(jù)量，可以增強(qiáng)外部傳輸?shù)募用軋D像的安全性，并且可以改善圖像數(shù)據(jù)傳輸效率。

圖2是進(jìn)一步示出根據(jù)示例性實(shí)施例的圖1的編碼器11的一個(gè)實(shí)施例20的框圖。

編碼器20可以包括壓縮單元21、加密單元22和接口主機(jī)23。壓縮單元21可以包括幀內(nèi)壓縮器21_1和幀間壓縮器21_2。加密單元22可以包括路徑控制單元22_1和加密處理器22_2，接口主機(jī)23可以包括至少支持加密圖像和相應(yīng)加密信息的傳輸?shù)母鞣N類(lèi)型的接口。在特定示例性實(shí)施例中，接口主機(jī)23可以是HSI主機(jī)。

壓縮單元21可以對(duì)提供到編碼器20的圖像(例如，與原始圖像相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù))執(zhí)行壓縮操作。如上所述，可以根據(jù)幀內(nèi)方法或幀間方法對(duì)幀單元執(zhí)行壓縮操作。幀內(nèi)壓縮器21_1在不參考另一幀的情況下壓縮當(dāng)前幀，而幀間壓縮器21_2參考至少一個(gè)其它幀壓縮當(dāng)前幀。

如上所述，加密單元22可以用于通過(guò)對(duì)壓縮單元21提供的壓縮圖像(Image_com)執(zhí)行加密操作產(chǎn)生壓縮和加密的圖像(例如，加密圖像(Image_com_en))。例如，為了僅選擇性加密部分幀圖像區(qū)域，路徑控制單元22_1可以為每個(gè)幀圖像區(qū)域選擇(或識(shí)別)數(shù)據(jù)傳輸路徑。如果第一幀圖像區(qū)域是加密圖像，例如，路徑控制單元22_1可以將來(lái)自第一區(qū)域的數(shù)據(jù)提供到加密處理器22_2。然而，如果第一區(qū)域不是加密區(qū)域，則路徑控制單元22_1可以使來(lái)自第一區(qū)域的數(shù)據(jù)繞開(kāi)加密處理器22_2，使得第一區(qū)域數(shù)據(jù)不被加密。

然后，可以使用接口主機(jī)23產(chǎn)生包括加密圖像(Image_com_en)以及相應(yīng)加密信息(Info_en)的一個(gè)或多個(gè)包(以下，“包”)。包可以不同地定義為包括預(yù)定尺寸的加密圖像以及可包括加密信息的與加密圖像相應(yīng)的頭信息的單元。

可以在圖像數(shù)據(jù)加密處理期間通過(guò)加密單元22產(chǎn)生加密信息，并且之后加密信息可以被提供到接口主機(jī)23。根據(jù)特定示例性實(shí)施例，可以通過(guò)編碼器20中包括的運(yùn)行主管控制軟件的中央處理裝置(未示出)控制壓縮和加密操作。可以在中央處理裝置執(zhí)行控制軟件的同時(shí)產(chǎn)生加密信息。

圖3是進(jìn)一步示出圖2的加密單元22的一個(gè)實(shí)施例的框圖。

參考圖2和圖3，加密單元22可以包括路徑控制單元22_1和加密處理器22_2以及輸出單元22_3，路徑控制單元22_1可以包括加密區(qū)域選擇單元22_11和路徑選擇單元22_12。

路徑控制單元22_1可以基于區(qū)域向加密處理器22_2選擇性提供通過(guò)壓縮幀圖像而產(chǎn)生的壓縮圖像(Image_com)。加密區(qū)域選擇單元22_11可對(duì)幀圖像中包括的多個(gè)區(qū)域的每一個(gè)基于壓縮方法選擇加密區(qū)域。例如，加密區(qū)域選擇單元22_11可以使用壓縮單元21提供的壓縮信息(Info_com)選擇幀圖像的加密區(qū)域(或者可選地稱(chēng)為“加密區(qū)域”-即，其構(gòu)成數(shù)據(jù)被加密的區(qū)域)。在此，可以通過(guò)壓縮單元21產(chǎn)生壓縮信息并且提供給路徑控制單元22_1，或者可以在全部或部分控制編碼器11的操作的中央處理單元(CPU)22_4的控制下產(chǎn)生壓縮信息。由于CPU 22_4可以被布置在編碼器11的內(nèi)部或外部，因此在圖3中使用虛線示出?？梢栽诮獯a器12的各種實(shí)施例中使用CPU的類(lèi)似配置。

對(duì)此，當(dāng)當(dāng)前幀圖像對(duì)應(yīng)于壓縮信息(Info_com)指示的幀內(nèi)時(shí)，加密區(qū)域選擇單元22_11可以選擇當(dāng)前幀圖像作為加密區(qū)域?？蛇x地，加密區(qū)域選擇單元22_11可以選擇與當(dāng)前幀圖像的部分區(qū)域相應(yīng)的幀內(nèi)編碼區(qū)域，作為加密區(qū)域，如由壓縮信息(Info_com)指示。

路徑選擇單元22_12可以響應(yīng)于加密區(qū)域選擇單元22_11的選擇結(jié)果控制壓縮圖像(Info_com)的傳輸路徑。例如，路徑選擇單元22_12可以向加密處理器22_2提供加密區(qū)域的數(shù)據(jù)。然而，路徑選擇單元22_12可以向輸出單元22_3直接提供未加密區(qū)域的數(shù)據(jù)。輸出單元22_3可以輸出基于區(qū)域選擇性加密得到的加密圖像(Image_com_en)。根據(jù)示例性實(shí)施例，加密單元22還可以輸出加密信息(Info_en)。

正如上面所提到，除了幀內(nèi)編碼區(qū)域，加密單元22可以加密部分幀間編碼區(qū)域。在此，加密區(qū)域選擇單元22_11還可以在中央處理裝置(未示出)的控制下選擇部分幀間編碼區(qū)域作為加密區(qū)域。

圖4是進(jìn)一步示出圖1的解碼器12的一個(gè)實(shí)施例30的框圖。

參考圖1和圖4，解碼器30可以包括接口裝置31、解密單元32和解壓縮單元33。解密單元32可以包括路徑控制單元32_1和解密處理器32_2，解壓縮單元33可以包括幀內(nèi)解壓縮器33_1和幀間解壓縮器33_2。

接口裝置31可以作為與編碼器11的接口，并且可以根據(jù)與編碼器11使用的一個(gè)或多個(gè)協(xié)議兼容的一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)通信協(xié)議進(jìn)行操作。在此，假設(shè)編碼器11已經(jīng)使用預(yù)定協(xié)議產(chǎn)生包。包可以包括加密圖像(Image_com_en)和與編碼器11使用的特定加密方法相關(guān)聯(lián)的相應(yīng)加密信息(Info_en)。因此，接口裝置31可以從接收的包提取加密圖像和相應(yīng)的加密信息。

解密單元32可以用于響應(yīng)于提取的加密信息(Info_en)識(shí)別加密區(qū)域，并且然后可以對(duì)每個(gè)加密區(qū)域選擇性執(zhí)行解密。例如，路徑控制單元32_1可以響應(yīng)于加密信息將來(lái)自特定幀圖像區(qū)域的數(shù)據(jù)(即，加密的壓縮圖像數(shù)據(jù))提供到解密處理器32_2。此外，路徑控制單元32_1可以使來(lái)自其他幀圖像區(qū)域的數(shù)據(jù)(未加密的壓縮圖像數(shù)據(jù))繞過(guò)解密處理器32_2。以這種方式，解密單元32可以通過(guò)選擇性執(zhí)行對(duì)應(yīng)于編碼器11使用的加密操作的解密操作產(chǎn)生(或重新產(chǎn)生)圖像數(shù)據(jù)(Image_com)。

因此，解壓縮單元33接收壓縮圖像數(shù)據(jù)(Image_com)，并且通過(guò)使用幀內(nèi)解壓縮器33_1和/或幀間解壓縮器33_2執(zhí)行解壓縮操作產(chǎn)生原始圖像(Image)。幀內(nèi)解壓縮器33_1可以在不參考另一幀的情況下產(chǎn)生原始圖像的部分，幀間解壓縮器33_2可以參考至少一個(gè)其它幀產(chǎn)生原始圖像的其它部分。

圖5、圖6、圖7、圖8和圖9是示出根據(jù)示例性實(shí)施例的從幀圖像選擇的加密區(qū)域和未加密區(qū)域的示例的各個(gè)概念圖。

參考圖5，假設(shè)示例性幀圖像包括多個(gè)行(例如，行1至行N)，其中，多個(gè)行的每一個(gè)包括多個(gè)像素。例如，像素P11至P15包括在第一行(行1)，像素P21至P25包括在第N-1行(行N-1)，像素P31至P35包括在第N行(行N)。

對(duì)于幀內(nèi)壓縮，可以使用幀圖像中像素之間的相關(guān)性執(zhí)行壓縮操作。例如，可以通過(guò)參考至少一個(gè)其它相鄰或最近像素的像素值預(yù)測(cè)任何一個(gè)像素的像素值。在特定示例性實(shí)施例中可參考位于相同行(和/或相鄰行)的相鄰像素。

如圖5所示，可以不參考其它行的其它像素壓縮包括在行1中的像素P11至P15。因此，可以?xún)H參考包括在相同行中的其它像素壓縮包括在行1中的像素P11至P15。然而，可以通過(guò)參考至少一個(gè)先前行(例如，上級(jí)行(superordinate line))中的像素壓縮其他行(例如，行N-1和行N)中的像素。使用這種方法，可以通過(guò)使用包括在行1中的像素P11至P15壓縮第二行的像素(圖5中未示出)，可以通過(guò)使用包括在行(N-1)中的像素P21至P25壓縮包括在行N中的像素P31至P35。

根據(jù)示例性實(shí)施例，行1的像素可對(duì)應(yīng)于幀圖像中的幀內(nèi)編碼區(qū)域51，其他行(例如，行N-1和行N)中的像素可對(duì)應(yīng)于幀間編碼區(qū)域52。從使用特定壓縮方法的角度，可以在幀圖像中選擇得到加密區(qū)域。例如，當(dāng)幀內(nèi)編碼區(qū)域51被選擇為加密區(qū)域時(shí)，可以加密幀內(nèi)編碼區(qū)域51的像素并且提供到系統(tǒng)的外部。然而，可以在不加密的情況下從外部提供幀間編碼區(qū)域52中的像素。由于行1的像素P11至P15被加密，由于行1的像素P11至P15的像素值沒(méi)有被解碼，因此不能容易地從系統(tǒng)外部獲得其他行的像素的像素值。

根據(jù)另一示例性實(shí)施例，對(duì)于行1，可以在不參考另一行的情況下提供壓縮結(jié)果。例如，行1的像素P11至P15可不被壓縮，并且原始數(shù)據(jù)可以作為壓縮結(jié)果提供。作為壓縮結(jié)果提供的行1的原始數(shù)據(jù)可以被選擇為加密區(qū)域。也就是說(shuō)，根據(jù)示例性實(shí)施例，幀內(nèi)編碼區(qū)域可以被定義為原始數(shù)據(jù)作為壓縮結(jié)果提供而不進(jìn)行附加壓縮的區(qū)域。

現(xiàn)參考圖6，與圖5的示例性實(shí)施例類(lèi)似，假設(shè)幀圖像如上所述再次包括行1至行N，其中，假設(shè)行1是幀內(nèi)編碼區(qū)域61和62，并且假設(shè)其他行(例如，行N-1和行N)是幀間編碼區(qū)域63。因此，可以?xún)H通過(guò)參考相同行的相鄰像素壓縮行1的像素P11至P15，像素P11至P15的原始數(shù)據(jù)可以作為壓縮結(jié)果提供。

例如，對(duì)于行1的第一選擇像素(例如，P11、P12和P13)，原始數(shù)據(jù)可以作為壓縮結(jié)果提供，而可以通過(guò)參考行1的其他像素壓縮第二選擇像素P14和P15。以這種方式，幀內(nèi)編碼區(qū)域61和62可以包括第一選擇(或原始)區(qū)域61和第二選擇(或壓縮)區(qū)域62。

根據(jù)示例性實(shí)施例，僅選擇性地對(duì)行的特定像素進(jìn)行加密。例如，可以?xún)H選擇行1的原始區(qū)域61的第一選擇像素P11、P12和P13作為加密區(qū)域，可以選擇第二選擇像素P14和P15作為壓縮區(qū)域，且不加密。另外，如上述示例性實(shí)施例所示，不加密幀間編碼區(qū)域63的像素。

由于行1的原始區(qū)域61的像素P11、P12和P13被加密，因此如果第一選擇像素P11、P12和P13沒(méi)有被解密，則不能識(shí)別行1的其他像素P14至P15的像素值。另外，不能識(shí)別參考行1的像素P11、P12和P13壓縮的第二及后續(xù)行的像素的像素值(圖6中未示出)。

在圖7中，再次假設(shè)幀圖像包括多個(gè)行(行1至行N)。假設(shè)像素P11至P1M包括在第一行(行1)中，像素P21至P2M包括在第二行(行2)中，并且像素PN1至PNM包括在第N行(行N)中。行1是幀內(nèi)編碼區(qū)域71，幀內(nèi)編碼區(qū)域71的原始數(shù)據(jù)作為壓縮結(jié)果提供，或者行1是在不參考其他行的像素情況下壓縮的區(qū)域，而其他行對(duì)應(yīng)于通過(guò)參考至少一個(gè)先前行的像素壓縮的幀間編碼區(qū)域72和73。

根據(jù)圖7所示的實(shí)施例，包括在幀內(nèi)編碼區(qū)域71中的至少兩行可以被選為加密區(qū)域。例如，幀內(nèi)編碼區(qū)域71可以被選為加密區(qū)域，幀間編碼區(qū)域72也可以被選為加密區(qū)域。因此，在本發(fā)明構(gòu)思的特定實(shí)施例中，可以選擇性對(duì)構(gòu)成幀圖像的多個(gè)行之中的特定行進(jìn)行加密，而不考慮其作為幀間編碼區(qū)域的狀態(tài)。

圖8示出包括多個(gè)區(qū)域的幀圖像。例如，一個(gè)幀圖像可以包括多個(gè)宏塊(MB)作為預(yù)定處理單元(例如，預(yù)測(cè)單元)。因此，圖8的幀圖像可以包括水平方向的“A”宏塊和垂直方向的“B”宏塊，而每個(gè)宏塊可以包括水平方向和垂直方法(即，二維矩陣)中排列的多個(gè)像素。

宏塊的一部分可以對(duì)應(yīng)于在不參考其他宏塊的情況下壓縮的幀內(nèi)編碼區(qū)域，宏塊的其他部分可以對(duì)應(yīng)于參考相鄰宏塊壓縮的幀間編碼區(qū)域。當(dāng)假設(shè)宏塊之中的宏塊MB11和MB32對(duì)應(yīng)于幀內(nèi)編碼區(qū)域，幀內(nèi)編碼區(qū)域的宏塊MB11和MB32可以被選為加密區(qū)域。

類(lèi)似于上述實(shí)施例，可以基于幀圖像的幀內(nèi)編碼區(qū)域和幀間編碼區(qū)域使用各種方法選擇加密區(qū)域。例如，宏塊MB11和MB32對(duì)應(yīng)于幀圖像的幀內(nèi)編碼區(qū)域，包括在幀間編碼區(qū)域中的至少一個(gè)宏塊可以一起被選為加密區(qū)域?？蛇x地，位于相同行的對(duì)應(yīng)于幀內(nèi)編碼區(qū)域的宏塊MB11和其他宏塊(例如，MB12至MB1A)可以一起被選為加密區(qū)域。

在圖9中，幀圖像可以例如參考?jí)嚎s操作被劃分成預(yù)定尺寸的區(qū)域。因此，幀圖像可以包括多個(gè)條帶。在此，幀圖像包括兩個(gè)條帶-條帶0和條帶1。每個(gè)條帶可以包括多個(gè)條帶。為了解釋方便，假設(shè)每片包括5行。然而，其他示例性實(shí)施例可以包括包含任何合理數(shù)量的條帶的幀圖像，其中，每個(gè)條帶區(qū)域可以包括多個(gè)行。

可以基于條帶執(zhí)行幀圖像的壓縮操作。例如，可以對(duì)每個(gè)條帶執(zhí)行圖像的壓縮操作。因此，可以通過(guò)僅參考包括在相同條帶中的像素壓縮任何一個(gè)條帶中的像素。

因此，對(duì)于圖9的示例，條帶0的行1可以是幀內(nèi)編碼區(qū)域91，并且可以在不參考其他行的情況下被壓縮。條帶0的行2至行5可以是幀間編碼區(qū)域92，并且可以通過(guò)參考條帶0的其他行被壓縮。條帶1的行6可以是幀內(nèi)編碼區(qū)域93，并且可以在不參考其他行的情況下被壓縮。條帶1的行7至行10可以是幀間編碼區(qū)域94，并且可以通過(guò)參考片1的其他行被壓縮。

可以基于壓縮特性選擇加密區(qū)域。例如，條帶0和條帶1的幀內(nèi)編碼區(qū)域91和93可以被選為加密區(qū)域。

類(lèi)似于上述實(shí)施例，可以使用各種方法選擇加密區(qū)域。例如，參考條帶0，除了幀內(nèi)編碼區(qū)域91之外，幀間編碼區(qū)域92的部分行也可以被選為加密區(qū)域?？蛇x地，僅對(duì)應(yīng)于幀內(nèi)編碼區(qū)域91的行1的部分像素可以被選為加密區(qū)域。

圖10和圖11是示出根據(jù)示例性實(shí)施例產(chǎn)生的頭信息的可行結(jié)構(gòu)的概念圖。

參考圖10和圖11，再次假設(shè)編碼器產(chǎn)生和發(fā)送包括包單元P的加密圖像和對(duì)應(yīng)于加密圖像的頭信息H的包。幀圖像可以包括多個(gè)包單元P?？梢酝ㄟ^(guò)各種方法定義每個(gè)包單元P。例如，包單元P可以包括任何一行的部分像素?？蛇x地，包單元P可以是包括一行的單元或包括兩行或更多行的單元。可選地，包單元P可以是包括一個(gè)宏塊的單元，或者可以是包括兩個(gè)或更多塊的宏塊的單元?？蛇x地，包單元P可以被定義為上述區(qū)域之外的其他形式。

參考圖10，編碼器可以產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于每個(gè)包單元P的頭信息H，頭信息H可以包括多個(gè)字段，以包括與編碼相關(guān)的各種信息。多個(gè)字段中的至少一個(gè)可以對(duì)應(yīng)于指示包單元P的圖像是否被加密的加密字段。

例如，解碼器可以以包單元P執(zhí)行解碼操作。解碼操作可以包括對(duì)于包單元P的圖像的解密操作和解壓縮操作。可以從包括在每個(gè)包中的頭信息提取加密字段的值，并且當(dāng)加密字段值對(duì)應(yīng)于第一值時(shí)，對(duì)于相應(yīng)包單元P的圖像執(zhí)行解密操作和解壓縮操作。然而，當(dāng)加密字段值對(duì)應(yīng)于第二值時(shí)，對(duì)于相應(yīng)包單元P的圖像，可以跳過(guò)解密操作，并且可以?xún)H執(zhí)行解壓縮操作。

參考圖11，對(duì)應(yīng)于多個(gè)包單元P，編碼器可以產(chǎn)生頭信息H。也就是說(shuō)，頭信息H可以包括多個(gè)字段，并且任何一個(gè)字段可以對(duì)應(yīng)于加密字段。另外，每個(gè)字段可以具有包括與多個(gè)包單元P相關(guān)的信息的模式。在圖11的示例中，加密字段可以具有指示多個(gè)包單元P的每一個(gè)是否加密的模式。

編碼器發(fā)送的包可以包括加密圖像或頭信息H。可選地，編碼器發(fā)送的包可以包括加密圖像和頭信息H兩者。解碼器可以從包括在包中的頭信息H提取加密字段的模式，并且可以根據(jù)加密字段的模式對(duì)多個(gè)包單元P中的每一個(gè)的圖像執(zhí)行解密或不執(zhí)行解密。

圖12和圖13是總結(jié)根據(jù)示例性實(shí)施例的各個(gè)圖像處理方法的流程圖。

與上述示例性實(shí)施例一致，圖12的方法假設(shè)可以使用幀內(nèi)和幀間方法壓縮圖像(S11)。例如，在包括多個(gè)區(qū)域的幀圖像中，對(duì)于部分像素，原始數(shù)據(jù)可以被提供作為壓縮結(jié)果，另一部分像素可以在不參考其他區(qū)域中包括的像素的情況下被壓縮，再一部分像素可以參考包括在其他區(qū)域中的像素被壓縮。根據(jù)壓縮的結(jié)果，對(duì)于幀圖像中的部分像素，壓縮結(jié)果可以被提供作為原始數(shù)據(jù)，對(duì)于另一部分像素，壓縮結(jié)果可以通過(guò)參考相鄰像素的數(shù)據(jù)被提供作為預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)。根據(jù)壓縮特性，幀圖像可以被劃分成幀內(nèi)編碼區(qū)域和幀間編碼區(qū)域，幀內(nèi)編碼區(qū)域可以包括其原始數(shù)據(jù)作為壓縮結(jié)果被提供的像素以及在不參考其他區(qū)域的像素的情況下壓縮的像素。

當(dāng)對(duì)幀圖像執(zhí)行加密時(shí)，可以?xún)H對(duì)幀圖像的部分區(qū)域選擇性執(zhí)行加密。例如，可以在幀圖像中確定幀內(nèi)編碼區(qū)域和幀間編碼區(qū)域(S12)，并且可以選擇至少包括幀內(nèi)編碼區(qū)域的加密區(qū)域(S13)。例如，加密區(qū)域可以?xún)H包括幀內(nèi)編碼區(qū)域中包括的像素，或者除了幀內(nèi)編碼區(qū)域中包括的像素之外，加密區(qū)域還可以包括幀間編碼區(qū)域中包括的部分像素。

當(dāng)如上所述選擇加密區(qū)域時(shí)，對(duì)加密區(qū)域選擇性地執(zhí)行加密操作(S14)?？梢援a(chǎn)生指示執(zhí)行加密的區(qū)域的加密信息，并且發(fā)送通過(guò)壓縮和加密操作產(chǎn)生的加密圖像和加密信息(S15)?？梢园l(fā)送包括在頭信息中的加密信息。例如，加密信息可以具有指示對(duì)應(yīng)于包單元的加密圖像是否被加密的值。

參考圖13，再次假設(shè)可以使用幀內(nèi)方法和幀間方法壓縮幀圖像(S21)。對(duì)于壓縮圖像可以選擇加密區(qū)域，并且對(duì)于加密區(qū)域可以選擇性執(zhí)行加密操作(S22)。

幀圖像可以包括多個(gè)包單元，并且可以按照包單元發(fā)送加密圖像。為了產(chǎn)生與選擇性加密操作相關(guān)的信息，可以對(duì)每個(gè)包單元確定是否執(zhí)行加密(S23)。如上所述，可以通過(guò)各種方法定義包單元。例如，任何一行可以包括多個(gè)包單元。如果任何一行(例如，第一行)被加密為幀內(nèi)編碼區(qū)域，則可以確定包括在第一行中的多個(gè)包單元被加密。

根據(jù)上述確定產(chǎn)生加密信息(S24)。然后，可以產(chǎn)生包括加密圖像和加密信息的包(S25)。產(chǎn)生的包可以從編碼器被發(fā)送到解碼器(S26)。

圖14是根據(jù)示例性實(shí)施例的包括在編碼器中的加密單元100的框圖。圖14示出通過(guò)參考?jí)嚎s幀的特性選擇加密區(qū)域的示例。

如圖14所示，加密單元100可以包括路徑控制單元110、加密處理器120和輸出單元130。路徑控制單元110可以包括壓縮信息確定單元111、幀確定單元112、加密區(qū)域選擇單元113和路徑選擇單元114。

路徑控制單元110可以從壓縮單元(未示出)接收壓縮圖像(Image_com)，并且可以對(duì)壓縮圖像選擇性地控制加密操作的應(yīng)用。例如，在幀圖像的序列形式的壓縮圖像可以被提供給路徑控制單元110，路徑控制單元110可以根據(jù)幀單元選擇加密區(qū)域?？商鎿Q地，路徑控制單元110可以根據(jù)區(qū)域單元選擇加密區(qū)域。

壓縮信息確定單元111可以對(duì)幀圖像中的每個(gè)區(qū)域(例如，像素、像素組、行或塊)確定壓縮信息。例如，壓縮信息確定單元111可以確定每個(gè)區(qū)域是否幀內(nèi)編碼區(qū)域還是幀間編碼區(qū)域。如上所述，可以通過(guò)各種方法定義幀內(nèi)編碼區(qū)域和幀間編碼區(qū)域。幀內(nèi)編碼區(qū)域可以指示在不參考其他區(qū)域的情況下壓縮的區(qū)域，并且對(duì)于幀內(nèi)編碼區(qū)域中的至少一些像素，原始數(shù)據(jù)可以被提供作為壓縮結(jié)果。

壓縮幀圖像可以包括與幀類(lèi)型相關(guān)的信息，幀確定單元112可以通過(guò)參考該信息確定每幀是否幀內(nèi)幀還是幀間幀。加密區(qū)域選擇單元113可以基于壓縮信息確定單元111和幀確定單元112的確定結(jié)果選擇加密區(qū)域。例如，加密區(qū)域選擇單元113可以基于確定結(jié)果選擇將執(zhí)行加密的幀圖像以及將不執(zhí)行加密的幀圖像。加密區(qū)域選擇單元113可以基于確定結(jié)果選擇將執(zhí)行加密的幀圖像的區(qū)域以及將不執(zhí)行加密的幀圖像的區(qū)域。

與上述示例性實(shí)施例類(lèi)似，路徑選擇單元114向加密處理器120提供將被加密的區(qū)域的數(shù)據(jù)，并且向輸出單元130直接提供將不被加密的區(qū)域的數(shù)據(jù)。輸出單元130輸出執(zhí)行壓縮操作和選擇性加密操作的加密圖像(Image_com_en)。

圖15A、圖15B和圖15C是示出圖像壓縮處理期間可以使用的不同類(lèi)型幀的概念圖。

如圖15A所示，可以依次壓縮多個(gè)幀圖像，并且多個(gè)幀被劃分為I型幀、B型幀和P型幀。I型幀可以是幀內(nèi)幀，并且可以在不參考另一幀的情況下被壓縮。B型幀和P型幀可以是幀間幀，并且可以通過(guò)參考另一幀被壓縮。P型幀可以通過(guò)參考I型幀或P型幀被壓縮，B型幀可以通過(guò)參考I型幀、P型幀或B型幀被壓縮。如上所示，可以在壓縮處理期間產(chǎn)生指示每個(gè)幀的類(lèi)型的信息，并且將其提供給圖14的加密單元100。

如圖15B和圖15C所示，可以對(duì)幀圖像的分組選擇加密區(qū)域。例如，I型幀可以是其他幀參考的幀，諸如，P型幀或B型幀，并且僅I型幀可以從幀圖像的分組之中被選為加密區(qū)域。也就是說(shuō)，圖14的加密單元100可以用于選擇性對(duì)壓縮單元(未示出)提供的幀圖像的分組之中的I型幀進(jìn)行加密。

可選地，除了I型幀之外，其他類(lèi)型的幀也可以被選為加密區(qū)域。例如，其他類(lèi)型的幀(例如，B型幀)可以參考P型幀。根據(jù)示例性實(shí)施例，可以?xún)H選擇性對(duì)幀圖像分組之中的部分幀進(jìn)行加密。例如，I型幀或P型幀可以被選為加密區(qū)域。

圖16是進(jìn)一步示出僅對(duì)被選為加密區(qū)域的幀圖像的部分區(qū)域進(jìn)行加密的特定示例性實(shí)施例的另一概念圖。例如，假設(shè)已經(jīng)從幀圖像的分組之中選擇I型幀用于加密。還假設(shè)可以?xún)H選擇性對(duì)選擇的I型幀的部分區(qū)域進(jìn)行加密。

因此，類(lèi)似于上述示例性實(shí)施例，I型幀可以包括多個(gè)區(qū)域。例如，I型幀可以包括多個(gè)行(例如，行1至行N)。為了選擇加密區(qū)域，可以確定是否將對(duì)每行執(zhí)行加密。例如，類(lèi)似于上述示例性實(shí)施例或與上述示例性實(shí)施例基本相同，幀內(nèi)編碼行可以被選為加密區(qū)域?？蛇x地，可以?xún)H加密幀內(nèi)編碼行的像素的一部分，或者除了幀內(nèi)編碼行之外，還可以加密幀間編碼行的一部分。

圖17是總結(jié)包括圖14的加密單元100的編碼器的圖像處理方法的流程圖。

如圖17所示，可以根據(jù)上述示例性實(shí)施例通過(guò)幀內(nèi)方法或幀間方法壓縮每個(gè)幀圖像(S31)。根據(jù)應(yīng)用到每個(gè)幀圖像的壓縮方法可以劃分幀的類(lèi)型。加密單元100可以確定幀的類(lèi)型，以對(duì)幀圖像執(zhí)行選擇性加密(S32)。

幀圖像可以被劃分為I型幀、P型幀和B型幀。當(dāng)假設(shè)僅選擇性對(duì)I型幀進(jìn)行加密時(shí)，加密單元100確定幀圖像是否對(duì)應(yīng)于I型幀(S33)。如果作為確定結(jié)果，幀圖像不對(duì)應(yīng)于I型幀(S33＝否)，則對(duì)幀圖像跳過(guò)加密操作(S34)。

然而，當(dāng)幀圖像對(duì)應(yīng)于I型幀(S33＝是)時(shí)，在幀圖像中選擇加密區(qū)域(S35)。根據(jù)上述示例性實(shí)施例，可以根據(jù)各種方法選擇加密區(qū)域，并且對(duì)于加密區(qū)域執(zhí)行選擇性加密(S36)?？梢园l(fā)送壓縮和加密的幀圖像作為加密圖像，并且可以發(fā)送與加密操作相關(guān)的加密信息(S37)。

圖18是示出根據(jù)示例性實(shí)施例的包括在編碼器中的加密單元200的框圖。圖18示出參考幀的圖像特性選擇加密區(qū)域的示例。因此，加密單元200可選擇性對(duì)壓縮的幀圖像的區(qū)域進(jìn)行加密，或者選擇性對(duì)未壓縮的幀圖像的區(qū)域進(jìn)行加密。

如圖18所示，加密單元200可以包括路徑控制單元210、加密處理器220和輸出單元230。路徑控制單元210可以包括圖像特性確定單元211、加密區(qū)域選擇單元212和路徑選擇單元213。提供到加密單元200的圖像可以是作為壓縮幀圖像的壓縮圖像Image_com，或者提供到加密單元200的圖像可以是作為未壓縮幀圖像的原始圖像(Image_uncom)。

將另外參考圖19的概念圖描述圖18的加密單元200的操作的示例，其中，圖19示出在幀圖像中選擇加密區(qū)域的示例。

可以通過(guò)分析幀圖像的像素的像素值確定幀圖像的各種特性。作為確定圖像特性的示例，可以通過(guò)計(jì)算幀圖像內(nèi)的像素的偏差分析圖像的均勻性。如果幀圖像的預(yù)定區(qū)域中的像素的偏差相對(duì)小，則該區(qū)域可以被確定為均勻圖像?？商鎿Q地，如果幀圖像的預(yù)定區(qū)域中的像素的偏差相對(duì)大，則該區(qū)域可以被確定為非均勻圖像。例如，當(dāng)幀圖像具有黑色數(shù)據(jù)區(qū)，則黑色數(shù)據(jù)區(qū)的像素的偏差將是小的。

根據(jù)示例性實(shí)施例，圖像特性確定單元211可以用于確定幀圖像的具體圖像特性，并且產(chǎn)生相應(yīng)確定結(jié)果?？梢酝ㄟ^(guò)圖像特性確定單元211執(zhí)行圖像特性的確定?？蛇x地，可以通過(guò)包括加密單元200的編碼器的一些其他功能塊執(zhí)行圖像特性的確定。根據(jù)圖像特性的確定的特性信息可以提供到加密單元200。圖像特性確定單元211可以通過(guò)分析幀圖像的各種像素或參考外部提供的特性信息確定幀圖像的一個(gè)區(qū)域具有高均勻性以及幀圖像的另一區(qū)域具有低均勻性。

加密區(qū)域選擇單元212可以基于圖像特性的確定選擇加密區(qū)域。例如，加密區(qū)域選擇單元212可以根據(jù)幀圖像的各個(gè)區(qū)域的均勻性選擇加密區(qū)域。根據(jù)示例性實(shí)施例，可以假設(shè)幀圖像中存在高均勻性的一個(gè)區(qū)域和低均勻性的另一個(gè)區(qū)域，其中，每個(gè)區(qū)域包括多個(gè)行。假設(shè)第一區(qū)域(Region_1)對(duì)應(yīng)于黑色數(shù)據(jù)區(qū)域，則Region_1將展現(xiàn)高均勻性。因此，即使加密Region_1的行的一部分，仍可預(yù)測(cè)其他行的像素值。在此，通過(guò)參考幀圖像的具體區(qū)域的均勻性，具有相對(duì)低均勻性的區(qū)域(例如，Region_2)的至少部分行應(yīng)被選為加密區(qū)域。

例如，對(duì)于展現(xiàn)相對(duì)低均勻性的幀圖像的區(qū)域，可以根據(jù)各種方法選擇加密區(qū)域。例如，當(dāng)原始圖像(Image_uncom)被提供到加密單元200時(shí)，Region_2的多個(gè)行中的至少一個(gè)可以根據(jù)預(yù)定模式被選為加密區(qū)域，或者Region_2的多個(gè)行中的至少一個(gè)可以被隨機(jī)選為加密區(qū)域。例如，當(dāng)壓縮圖像(Image_com)提供到加密單元200時(shí)，加密區(qū)域可以選擇性考慮Region_2的多個(gè)行的壓縮特性。例如，Region_2的部分行可以是幀內(nèi)編碼區(qū)域，并且?guī)瑑?nèi)編碼區(qū)域可以被選為加密區(qū)域。

圖20是示出根據(jù)示例性實(shí)施例的可包括在編碼器中的加密單元300的框圖。圖20示出通過(guò)參考幀圖像中的各個(gè)區(qū)域的位置選擇加密區(qū)域的示例。在此，提供到加密單元300的幀圖像可以是已經(jīng)執(zhí)行壓縮操作的壓縮圖像(Image_com)，或者可以是沒(méi)有執(zhí)行壓縮操作的原始圖像(Image_uncom)。

如圖20所示，加密單元300可以包括路徑控制單元310、加密處理器320和輸出單元330。路徑控制單元310可以包括位置信息分析單元311、加密區(qū)域選擇單元312和路徑選擇單元313。

將另外參考圖21和圖22描述加密單元300的操作的示例。

加密單元300可以接收關(guān)于包括在幀圖像中的像素或區(qū)域的位置信息(Info_pos)。然后，加密單元300可以通過(guò)參考位置信息確定幀圖像中像素或區(qū)域的位置。

根據(jù)示例性實(shí)施例，可以在幀圖像中選擇將被執(zhí)行加密的加密區(qū)域。例如，不考慮幀圖像的壓縮方法或圖像特性，可以?xún)H選擇性對(duì)幀圖像的部分區(qū)域進(jìn)行加密?？梢酝ㄟ^(guò)參考位置信息分析對(duì)應(yīng)于加密區(qū)域的區(qū)域的位置?？梢酝ㄟ^(guò)加密處理器320將加密區(qū)域的數(shù)據(jù)提供到輸出單元330，并且可以不通過(guò)加密處理器320將不對(duì)應(yīng)于加密區(qū)域的數(shù)據(jù)直接提供到輸出單元330。

參考圖21，可預(yù)測(cè)的區(qū)域(諸如黑色數(shù)據(jù))可以包括在幀圖像中，為了防止僅對(duì)可預(yù)測(cè)的區(qū)域進(jìn)行加密，可以分布加密區(qū)域。例如，可以在一個(gè)幀圖像中預(yù)先確定加密區(qū)域的位置，并且可以在加密單元300中存儲(chǔ)與加密區(qū)域的位置相關(guān)的信息?？梢酝ㄟ^(guò)參考位置信息確定每個(gè)區(qū)域是否對(duì)應(yīng)于加密區(qū)域。

參考圖21，黑色數(shù)據(jù)區(qū)域可以位于幀圖像的上部和底部，輸出實(shí)際圖像的圖像區(qū)域可以位于黑色數(shù)據(jù)區(qū)域之間。根據(jù)示例性實(shí)施例，加密區(qū)域可以分布在行單元中，因此可以選擇性對(duì)輸出實(shí)際圖像的區(qū)域的至少一行進(jìn)行加密。

參考圖22，根據(jù)示例性實(shí)施例，一個(gè)幀圖像可以包括多個(gè)包單元，加密區(qū)域可以分布在包單元。也就是說(shuō)，對(duì)于多個(gè)包單元，可以根據(jù)預(yù)定模式預(yù)設(shè)執(zhí)行加密的部分包單元?？梢酝ㄟ^(guò)參考位置信息確定與每個(gè)包單元相應(yīng)的區(qū)域是否對(duì)應(yīng)于加密區(qū)域。

圖23是總結(jié)包括圖18和圖20的加密單元200和300的編碼器的圖像處理方法的流程圖。

如圖23所示，加密單元200和300可以接收?qǐng)?zhí)行壓縮操作的壓縮圖像或不執(zhí)行壓縮操作的原始圖像(S41)。加密單元200和300還可以接收指示幀圖像中預(yù)定區(qū)域的位置的位置信息。然后，加密單元200和300可以確定幀圖像的圖像特性或分析幀圖像中預(yù)定區(qū)域的位置(S42)。

加密單元200和300可以基于圖像特性的確定或幀圖像中區(qū)域位置的分析選擇加密區(qū)域(S43)。類(lèi)似于上述示例性實(shí)施例或與上述示例性實(shí)施例基本相同，可以通過(guò)確定幀圖像的均勻性選擇加密區(qū)域，使得對(duì)除了可預(yù)測(cè)的區(qū)域之外的區(qū)域執(zhí)行加密，或者使得根據(jù)預(yù)定模式分布執(zhí)行了加密的區(qū)域。然后，可以選擇性對(duì)加密區(qū)域(S44)進(jìn)行加密，并且可以發(fā)送加密圖像和與加密操作相關(guān)的加密信息(S45)。

圖24是示出根據(jù)示例性實(shí)施例的可包括在解碼器中的解密單元400的框圖。

如圖24所示，解密單元400可以包括路徑控制單元410、解密處理器420和輸出單元430。路徑控制單元410可以包括頭信息分析單元411和路徑選擇單元412。

解密單元400可以接收從解碼器的接口裝置提取的加密圖像和頭信息。頭信息可以包括加密信息(Info_en)。頭信息分析單元411可以分析加密信息，并且向路徑選擇單元412提供分析結(jié)果。

路徑選擇單元412可以控制包括在加密圖像(Image_com_en)中的多個(gè)區(qū)域，使得響應(yīng)于加密信息選擇性對(duì)多個(gè)區(qū)域的部分預(yù)定區(qū)域進(jìn)行解密。例如，當(dāng)對(duì)應(yīng)于第一區(qū)域的加密信息具有第一值時(shí)，路徑選擇單元412向解密處理器420提供第一區(qū)域的數(shù)據(jù)。然而，當(dāng)對(duì)應(yīng)于第二區(qū)域的加密信息具有與第一值實(shí)質(zhì)上不同的第二值時(shí)，可不對(duì)該區(qū)域的數(shù)據(jù)執(zhí)行解密操作，而是，將該數(shù)據(jù)直接提供到輸出單元430。輸出單元430可輸出通過(guò)對(duì)加密區(qū)域進(jìn)行解密而產(chǎn)生的圖像(例如，壓縮圖像-(Image_com))，然后，可以通過(guò)對(duì)壓縮圖像(Image_com)進(jìn)行解壓縮來(lái)產(chǎn)生原始圖像。

圖25是示出根據(jù)示例性實(shí)施例的可以包括圖像處理裝置的計(jì)算系統(tǒng)500的框圖。

參考圖25，計(jì)算系統(tǒng)500可以包括處理器510、存貯裝置520、存儲(chǔ)裝置530、輸入/輸出裝置540、電源550和圖像傳感器560。雖然在圖25中未示出，但是計(jì)算系統(tǒng)500還可以包括可以與視頻卡、聲卡、存儲(chǔ)卡、USB裝置或其他電子裝置進(jìn)行通信的端口。

處理器510可以是實(shí)施為片上系統(tǒng)(SoC)的應(yīng)用處理器。處理器510可以執(zhí)行特定計(jì)算或任務(wù)。根據(jù)示例性實(shí)施例，處理器510可以包括微處理器或中央處理單元(CPU)。處理器510可以通過(guò)地址總線、控制總線和數(shù)據(jù)總線與存貯裝置520、存儲(chǔ)裝置530和輸入/輸出裝置540進(jìn)行通信。

根據(jù)示例性實(shí)施例，處理器510可以連接到擴(kuò)展總線，諸如外圍組件互連(PCI)總線。存貯裝置520可以存儲(chǔ)計(jì)算系統(tǒng)500的操作所需的數(shù)據(jù)。例如，存貯裝置520可以實(shí)施為動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(DRAM)、移動(dòng)DRAM、靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(SRAM)、快閃存儲(chǔ)器、相變RAM(PRAM)、鐵電(FRAM)、電阻RAM(RRAM)和/或磁RAM(MRAM)。

例如，存儲(chǔ)裝置530可以包括固態(tài)驅(qū)動(dòng)器(SSD)、硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器(HDD)或CD-ROM。輸入/輸出裝置540可以包括輸入裝置(諸如鍵盤(pán)、小鍵盤(pán)、鼠標(biāo)等)以及輸出裝置(諸如打印機(jī)、顯示器等)。電源550可以提供計(jì)算系統(tǒng)500的操作所需的操作電壓。

圖像傳感器560可以通過(guò)總線或其他通信鏈路結(jié)合處理器510進(jìn)行通信。圖像傳感器560可以與處理器510一起集成到一個(gè)芯片，或者圖像傳感器560和處理器510可以集成到不同的芯片。

可以通過(guò)處理器510的編解碼器模塊511執(zhí)行根據(jù)示例性實(shí)施例的壓縮操作的功能，并且可以通過(guò)處理器510的加密/解密模塊512執(zhí)行選擇性加密操作的功能。例如，編解碼器模塊511可以根據(jù)幀內(nèi)方法或幀間方法壓縮圖像。此外，當(dāng)圖像被提供到計(jì)算系統(tǒng)500的外部時(shí)，加密/解密模塊512可以對(duì)圖像或編解碼器模塊511壓縮的圖像進(jìn)行加密。在此，根據(jù)示例性實(shí)施例，加密/解密模塊512可以選擇圖像的部分區(qū)域作為加密區(qū)域，并且可以選擇性對(duì)加密區(qū)域進(jìn)行加密。

圖26是示出與圖25所示的計(jì)算系統(tǒng)類(lèi)似的計(jì)算系統(tǒng)600中可以使用的接口的框圖。

參考圖26，計(jì)算系統(tǒng)600可以實(shí)施為可以使用或支持移動(dòng)行業(yè)處理器接口(MIPI)的數(shù)據(jù)處理裝置。計(jì)算系統(tǒng)600可以包括應(yīng)用處理器(AP)610。

AP 610的相機(jī)串行接口(CSI)主機(jī)612可以通過(guò)CSI與圖像傳感器(CIS)622執(zhí)行串行通信。根據(jù)示例性實(shí)施例，CSI主機(jī)612可以包括解串器(DES)，圖像傳感器622可以包括串行器(SER)。

同時(shí)，AP 610的高速接口(HSI)主機(jī)611可以通過(guò)HSI與外部顯示裝置的HIS裝置執(zhí)行通信。根據(jù)示例性實(shí)施例，HSI主機(jī)611可以包括SER，HSI裝置可以包括DES。根據(jù)示例性實(shí)施例，由于對(duì)提供到計(jì)算系統(tǒng)600的外部的圖像執(zhí)行壓縮和選擇性加密，因此可以增加HSI主機(jī)611和外部HIS裝置之間的數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣取?/p>

計(jì)算系統(tǒng)600還可以包括射頻(RF)芯片630，其可以與AP 610執(zhí)行通信。RF芯片630包括物理層(PHY)631和DigRF從屬632。

AP 610的PHY 613和RF芯片630的PHY 631可以根據(jù)MIPI DigRF發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。AP 610還可以包括用于根據(jù)PHY 613的MIPI DigRF控制數(shù)據(jù)發(fā)送和接收的DigRF主機(jī)614。

計(jì)算系統(tǒng)600還可以包括全球定位系統(tǒng)(GPS)621、存儲(chǔ)器641、麥克風(fēng)642、DRAM 643和揚(yáng)聲器644。另外，計(jì)算系統(tǒng)600可以通過(guò)使用例如超寬帶(UWB)653、無(wú)線局域網(wǎng)(WLAN)652和全球微波接入互操作性(WiMAX)651執(zhí)行通信。然而，計(jì)算系統(tǒng)600的結(jié)構(gòu)和接口僅僅是示例性，且計(jì)算系統(tǒng)600不限于此。

圖27是示出可以應(yīng)用根據(jù)示例性實(shí)施例的圖像處理方法的通用串行總線(USB)TV系統(tǒng)700的示例的框圖。

如圖27所示，USB TV系統(tǒng)700接收根據(jù)示例性實(shí)施例的編碼數(shù)據(jù)(Data_com_en)。編碼數(shù)據(jù)可以包括編碼音頻信息和加密圖像信息。編碼音頻信息可以是加密音頻。根據(jù)示例性實(shí)施例，加密圖像信息可以是通過(guò)對(duì)幀圖像執(zhí)行壓縮而產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，并且對(duì)壓縮圖像執(zhí)行選擇性加密。USB TV系統(tǒng)700可以接收和存儲(chǔ)編碼數(shù)據(jù)。USB TV系統(tǒng)700可以對(duì)存儲(chǔ)的編碼數(shù)據(jù)Data_com_en執(zhí)行解密和解壓縮操作，以將原始圖像與音頻信號(hào)一起提供。

USB TV系統(tǒng)700可以實(shí)施為執(zhí)行各種功能。例如，當(dāng)USB TV系統(tǒng)700可以接收和存儲(chǔ)編碼數(shù)據(jù)時(shí)，USB TV系統(tǒng)700可以存儲(chǔ)編碼數(shù)據(jù)Data_com_en而無(wú)需解密和解壓縮操作。因此，存儲(chǔ)在USB TV系統(tǒng)700中的信息可以是維持其安全性的數(shù)據(jù)。此外，USB TV系統(tǒng)700可以通過(guò)連接到圖像/音頻輸出裝置向圖像/音頻輸出裝置提供圖像信號(hào)和音頻信號(hào)。為此，在USB TV系統(tǒng)700中執(zhí)行根據(jù)示例性實(shí)施例的選擇性解密和解壓縮。

例如，USB TV系統(tǒng)700可以包括USB裝置710、圖像處理裝置720和一個(gè)或多個(gè)輸出端口731、732和733。USB TV系統(tǒng)700還可以包括控制單元740和存儲(chǔ)750，用于總體控制系統(tǒng)。

USB裝置710可以根據(jù)USB協(xié)議發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。圖27示出USB TV系統(tǒng)700接收編碼數(shù)據(jù)的處理。然而，USB TV系統(tǒng)700可以通過(guò)USB裝置710向外部裝置或系統(tǒng)提供編碼數(shù)據(jù)。根據(jù)示例性實(shí)施例，圖像處理裝置720可以包括AES解密單元721、解壓縮器722和用于選擇解密和解壓縮操作的一個(gè)或多個(gè)路徑選擇器。根據(jù)示例性實(shí)施例，可以基于壓縮圖像的各種信息僅選擇性地對(duì)幀圖像的部分區(qū)域進(jìn)行加密。例如，AES解密單元721基于包括在編碼數(shù)據(jù)中的加密信息僅選擇性對(duì)幀圖像的部分區(qū)域進(jìn)行解密。解壓縮器722可以通過(guò)對(duì)解密的壓縮圖像執(zhí)行解壓縮處理產(chǎn)生原始圖像。根據(jù)示例性實(shí)施例，也可以對(duì)包括在編碼數(shù)據(jù)中的音頻數(shù)據(jù)進(jìn)行解密。因此，AES解密單元721可以通過(guò)解密音頻數(shù)據(jù)產(chǎn)生音頻信號(hào)。

一個(gè)或多個(gè)輸出端口731、732和733可以根據(jù)各種協(xié)議連接到外部裝置(例如，HDMI TV、MIPI-DSI顯示裝置、揚(yáng)聲器等)。例如，作為輸出端口之一的HDMI端口731可以連接到HDMI TV，并且可以輸出解碼圖像和音頻信號(hào)。MIPI-DSI端口732可以根據(jù)MIPI-DSI標(biāo)準(zhǔn)輸出解碼圖像，并且I2S端口733可以根據(jù)I2S接口方法輸出音頻信號(hào)。如在上述示例性實(shí)施例中，可以以各種方法設(shè)置存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器750中的信息。例如，可以存儲(chǔ)加密和壓縮的數(shù)據(jù)，可以存儲(chǔ)執(zhí)行解密之后的壓縮數(shù)據(jù)，或者可以存儲(chǔ)執(zhí)行了解密和解壓縮的原始圖像。

盡管已經(jīng)參考其示例性實(shí)施例示出和描述了本發(fā)明構(gòu)思，但是應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離所附權(quán)利要求的范圍的情況下可以對(duì)其做出形式和細(xì)節(jié)的各種改變。